Штучно створена бактерія, керована хімічно синтезованим геномом

Американські вчені синтезували живу клітину з штучним ДНК. Цей експеримент, який багато вчених назвали проривом в науці, став кроком на шляху до створення нових форм життя - ну, начебто. Справа в тому, що для створення нової хромосоми - сховища генетичної інформації, необхідної для функціонування клітини, дослідники використовували живі організми.

Клітина була створена шляхом зшивання геному Mycoplasma mycoides, із менших ділянок ДНК, синтезованих у лабораторії, та вставки геному в порожню цитоплазму спорідненої бактерії. Трансплантований геном завантажили клітині-хазяїну, яка потім ділилася знову і знову, щоб в кінцевому результаті отримати мільярди клітин M. mycoides.

"Це перша самовідтворювальна клітина на планеті, батьком якої є комп'ютер", - говорить Вентер, маючи на увазі той факт, що його команда перетворила геном клітини, який існував як дані на комп'ютері, у живий організм.

Команда Вентера створила новий геном із послідовностей ДНК, які спочатку були створені машиною, але бактерії та дріжджові клітини використовувались для зшивання та дублювання мільйона пар основ, які він містить. Клітина, в яку потім був трансплантований синтетичний геном, містила власні білки, ліпіди та інші молекули.

Сам Вентер стверджує, що не створив життя .

"Ми створили першу синтетичну клітину", - говорить він. "Ми точно не створили життя з нуля, тому що використовували клітину-реципієнт для завантаження синтетичної хромосоми".

В даному випадку створені клітини - лише копії вже існуючих в природі бактерій. Однак цей експеримент доводить, що людина може створити живу клітину з штучної хромосомою. Обійшлося створення синтетичної клітини приблизно у 40 мільйонів доларів.

Як дослідники можуть бути впевнені, що нові бактерії - це те, що вони задумали?

Деякі вчені стурбовані тим, що синтетичні організми можуть потенційно вирватися в навколишнє середовище .

Команда Вентера вилучила гени, що дозволяють M. mycoides викликати хвороби . Бактерія також була "скалічена", тому навряд чи вона буде рости за межами лабораторії.

До того ж, Вентер та його команда ввели кілька характерних маркерів у свій синтезований геном, які зможуть визначити його як синтетичний. Усі вони були знайдені в синтетичній клітині, коли її секвенували. Ці маркери не утворюють жодних білків, але містять імена 46 вчених проекту та кілька цитат, виписаних у секретному коді. Маркери також містять ключ до коду.

Однак є занепокоєння, що синтетичні організми можуть потенційно вирватися в навколишнє середовище або бути використаними біотерористами .

Вчений відкидає ці занепокоєння, зазначаючи, що складність інженерних осередків виходить за рамки усіх потенційних біотерористів.

"Це не реальна загроза", - говорить він. "Якщо ви не Крейг Вентер з командою із 20 біотехнологів, ви не зможете цього робити".

Крейг Вентер і його колеги сподіваються використовувати цю технологію для створення нових бактерій "з нуля" - клітин, які могли б володіти корисними властивостями.

Майбутні синтетичні клітини можна було б використовувати для створення ліків, біопалива та інших корисних продуктів. Уже розпочалася співпраця з Exxon Mobil для виробництва біопалива з водоростей та з Novartis для створення вакцин. Дослідники говорять, що сподіваються в кінцевому підсумку "побудувати" бактерію, яка б поглинала вуглекислий газ.

" Вакцина проти грипу, яку ви отримаєте наступного року, може бути зроблена синтетичним способом", - говорить Вентер.

Синтетичні бактерії розглядаються як потенційний науковий інструмент. Дослідники діляться намірами створити бактерії, які виробляють нові амінокислоти - хімічні одиниці, що входять до складу білків, - і подивитися, як ці бактерії еволюціонують, порівняно з бактеріями, що виробляють звичайний набір амінокислот.